本实用新型涉及一种电机驱动器电流环处理电路。
背景技术：
在电机驱动器（变频器、伺服）控制中需要涉及到电流环的设计，通常电流环的处理环节为：电机驱动器输出电流，经电流传感器将电流信号转换为电压信号，之后经运算放大电路将电压信号经过信号处理后，送给模数转换电路（AD）转换后送给MCU控制器做算法控制。
在实际应用中，不同功率的电机驱动器输出电流是不一样的，因为模数转换电路一般集成在MCU中，确定主平台后无法改变电压采样范围，因此不同功率的电机驱动器为了采样的精确度需要将电流传感器的信号进行处理后送给模数转换电路（AD），通常市场上采用以下四种方式：1、使用不同比例的电流放大器；2、采样不同阻值的采样电阻；3、采用不同放大倍数的运算放大电流；4、不同功率直接使用相同电路，不做处理。以上第1点、第2点、第3点方案都存在硬件材料采购和管控不方便，不利于批量生产，且整机兼容性不好，市场应用会增加难度的缺点；而第4点方案更会导致电流采样精度差，会影响机器性能。
技术实现要素：
本实用新型的目的是通过增强电机驱动器的兼容性，从而大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产并增强可靠性的一种电机驱动器电流环处理电路。
本实用新型采取的技术方案是：一种电机驱动器电流环处理电路，其特征在于其电路包括电流传感器电路、运算放大电路、偏置电压电路和模拟开关电路；在电流传感器电路中，电流经过采样电阻后转换为电压信号UU’，采样电阻的U端经过电阻R6后连接到电流传感器芯片U1的第2脚，第2脚与U’之间并联有电容C9，采样电阻的U端’经过电阻R11后连接到电流传感器芯片U1的第3脚，第3脚与U之间并联有电容C8，电流传感器芯片U1的第2/3脚有并联电容C5，一次侧电源BOOT_U经过电阻R5后连接到电流传感器芯片U1的第1脚，电流传感器芯片U1的第1脚与第4脚直接连接有电容C4、稳压管D2，二次侧电源A5V经过电阻R3后连接到电流传感器芯片U1的第8脚，第8脚与地AGND之间接有电容C3、稳压管D1，电流传感器芯片U1第6/7脚为电流转换后的电压信号输出；在运算放大电路中，转换后的电压信号IU_P经过电阻R7分别连接到电阻R8、R1和电容C7，电阻R8的另一端连接到运放U2B的第6脚，电阻R1的另一端后连接到运放U2B的第7脚，电容C7的另一端后连接到AGND；运放U2B的第6脚和第7脚并联电容C1，运放U2B的电源第8脚与第4脚并联有电容C2，转换后的电压信号IU_P经过电阻R12分别连接到电阻R15、R17和电容C11，电阻R15的另一端连接到运放U2B的第5脚，电阻R17的另一端后连接到偏置电压AOUT，电容C11的另一端后连接到AGND，运放U2B的第5脚与偏置电压AOUT之间接有电容C10，运放U2B的第7脚与运放U2A第3脚直接相连，AIN1、AIN2、AOUT分别经过电阻R16、R14、R13后连接到运放U2A的第2脚，运放U2A的第1/2脚直接并联电阻R4，A5V经过电阻R2后连接到运放U2A的第1脚，运放U2A第1脚经过电阻R9后到达MCU 信号PIN26，并对地接有电容C6；在偏置电压电路中，A3.3V电源经过电阻R23后分别接到电容C14、电阻R24、运放U4A的第3脚，电容C14、电阻R24的另一端接到AGND，运放U4A的第1/2脚直接相连，A5V经过电阻R18接到运放U4A的第1脚，之后经过电阻R22后接到偏置电压AOUT，偏置电压AOUT对地接有电容C13；在模拟开关电路中，MCU信号PIN80连接到U3的第5/13脚，MCU信号PIN86连接到模拟开关芯片U3的第6/12脚，A5V电源分别经过电阻R19、R20、R21后连接到模拟开关芯片U3的第14、6、5脚，模拟开关芯片U3的第14脚与AGND之间并联有电容C12、稳压管D3。
采取本实用新型，由于实行多种功率的电流自动增益切换的方式，可在使用不同功率、使用同一采样电阻值和同比例的电流传感器的情况下，仍可以保证电流采样精度，保证电机驱动器控制精度，从而增强了电机驱动器的兼容性，这样就可以大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产，并增强了驱动器的可靠性；同时放大倍数的调整采用模拟开关切换，相比采用机械开关的方式，避免了机械拨码稳定性差和人为因数的影响。
附图说明
图1是本实用新型的原理图。
图2是本实用新型的电流传感器电路图。
图3是本实用新型的运算放大电路图。
图4是本实用新型的偏置电压电路图。
图5是本实用新型的模拟开关电路图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图2，电流传感器电路中的电流经过采样电阻后转换为电压信号UU’，采样电阻的U端经过电阻R6后连接到U1（电流传感器芯片）的第2脚，第2脚与U’之间并联有电容C9，采样电阻的U端’经过电阻R11后连接到U1的第3脚，第3脚与U之间并联有电容C8，U1的第2/3脚有并联电容C5，一次侧电源BOOT_U经过电阻R5后连接到U1的第1脚，U1的第1脚与第4脚直接连接有电容C4、稳压管D2，二次侧电源A5V经过电阻R3后连接到U1的第8脚，第8脚与地AGND之间接有电容C3、稳压管D1，芯片第6/7脚为电流转换后的电压信号输出。
参照图3，在运算放大电路中，转换后的电压信号IU_P经过电阻R7分别连接到电阻R8、R1、C7，R8的另一端连接到运放U2B的第6脚，R1的另一端后连接到U2B的第7脚，C7的另一端后连接到AGND。U2B的第6脚和第7脚并联电容C1，U2B的电源第8脚与第4脚并联有电容C2，转换后的电压信号IU_P经过电阻R12分别连接到R15、R17、C11，R15的另一端连接到运放U2B的第5脚，R17的另一端后连接到AOUT（偏置电压），C11的另一端后连接到AGND，U2B的第5脚与AOUT（偏置电压）之间接有电容C10，U2的第7脚与第3脚直接相连，AIN1、AIN2、AOUT分别经过电阻R16、R14、R13后连接到U2A的第2脚，U2A的第1/2脚直接并联电阻R4，A5V经过电阻R2后连接到U2A的第1脚，U2A第1脚经过电阻R9后到达PIN26（MCU），并对地接有电容C6。
参照图4，在偏置电压电路中，A3.3V电源经过电阻R23后分别接到C14、R24、U4A的第3脚，C14、R24的另一端接到AGND，U4A的第1/2脚直接相连，A5V经过电阻R18接到U4A的第1脚，之后经过电阻R22后接到AOUT（偏置电压源），AOUT对地接有C13。
参照图5，在模拟开关电路中，MCU信号PIN80连接到U3的第5/13脚，MCU信号PIN86连接到U3的第6/12脚，A5V电源分别经过电阻R19、R20、R21后连接到U3的第14、6、5脚，U3的第14脚与AGND之间并联有电容C12、稳压管D3。
在上述电路中,如图1所示，由于在电机驱动器中存有不同功率段信息，电机驱动器上电后与电机进行数据通讯，MCU通过对数据解码得到电机信息，MCU通过引脚PIN80、PIN86控制模拟开关电路调整运算放大电路的增益参数；匹配完成后，MCU接收到相应信号后控制驱动器运行，同时输出电流经过采样电阻后送入电流传感器（增益固定）隔离放大后，信号送入匹配完成的运算放大电路，电流信号转换为最适合模数转换电路的电压信号，转换后的数字信号送入MCU进行电流环算法调整。这样,在实行多种功率的电流自动增益切换的方式，可在使用不同功率、使用同一采样电阻值和同比例的电流传感器的情况下，仍可以保证电流采样精度，保证电机驱动器控制精度，从而增强了电机驱动器的兼容性，就可以大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产，并增强了驱动器的可靠性；同时放大倍数的调整采用模拟开关切换，相比采用机械开关的方式，避免了机械拨码稳定性差和人为因数的影响。
通过上述，由于实行多种功率的电流自动增益切换的方式，可在使用不同功率、使用同一采样电阻值和同比例的电流传感器的情况下，仍可以保证电流采样精度，保证电机驱动器控制精度，从而增强了电机驱动器的兼容性，这样就可以大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产，并增强了驱动器的可靠性；同时放大倍数的调整采用模拟开关切换，相比采用机械开关的方式，避免了机械拨码稳定性差和人为因数的影响。